科研进展

王健教授团队与李时悦教授团队合作揭示不同麻醉方式对口肺微生物图谱特征的潜在影响

2023-08-04873

支气管镜检查如今已成为诊断和治疗肺部疾病的常用手段,可在全身麻醉或局部麻醉下进行。临床实践过程中发现,部分病例在行支气管镜检查后会出现发热和感染等症状,提示操作过程中某些风险因素可能会导致肺部微生态紊乱和感染,如口腔菌群的肺部迁徙和定植。然而,其相关机制并不明确。

2023年7月28日,广州医科大学呼吸疾病全国重点实验室肺血管病学组王健教授团队与呼吸介入学组李时悦教授团队合作在Wiley旗下知名期刊Clinical and Translational Medicine(IF=10.6,JCR Q1)在线发表了题为“Impacts of anaesthesia strategies on mouth–lung microbial signature: Evidence from bronchoscopy sampling and sequencing”的论文,研究通过支气管镜取样结合16S rDNA菌群测序系统分析了不同麻醉方式对口肺微生物图谱特征的潜在影响。实验室王健教授、李时悦教授和杨凯教授为论文并列通讯作者,唐纯丽副主任医师、张晨婷副研究员和江倩副研究员为论文并列第一作者。

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本研究受试者招募于2021年1月至11月间在广州医科大学附属第一医院进行经支气管肺活检的患者,排除有感染性肺部疾病体征和近期使用抗生素和/或类固醇的受试者,在年龄、性别和吸烟状况相匹配的情况下随机分为全身麻醉(n = 28)和局部麻醉(n = 31)组。在支气管镜检查前,受试者通过无菌盐水漱口进行口漱液取样(OR)。检查过程中,通过支气管镜无菌刷冲洗并分别收集左舌段(L)和右中肺叶(R)的支气管灌洗液(BAL),也可以定义为无结节肺叶(H)和有结节肺叶(N)。通过16S rDNA菌群测序分析发现两种麻醉组OR样本中检出率均为100%,而在BAL样本中,全身麻醉组(18/28,64.29%)的检出率高于局部麻醉组(12/31,38.71%)。

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尽管全身麻醉可能存在更多的口肺误吸,在两种麻醉组的OR和BAL样本中,排名前六的主要菌属其组成及占比几乎相同。通过Principal Coordinate Analysis和Non-metric Multidimensional Scaling进行β多样性分析发现,同一麻醉组不同部位间存在显著差异,但不同麻醉组相同部位间并无显著差异。


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对两种麻醉组样本的测序结果进行α多样性分析发现:一方面,局部麻醉组OR和BAL(以及各亚组)之间均具有明显的细菌群落丰富度差异,而在全身麻醉组中并不存在;另一方面,两种麻醉组OR与BAL(以及各亚组)在细菌群落多样性上均无显著差异。此外,在同时具备OR和BAL样本菌群测序数据的18名全身麻醉和12名局部麻醉受试者中进行Procrustes分析也表明两种麻醉组OR和BAL间均具有相似的特征。


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为了进一步分析BAL中的群落特征,对上述18名全身麻醉和12名局部麻醉受试者BAL样本进行Dirichlet Multinomial Mixtures分析并观察到三种主要的群落类型,其中1型适用于大多数样本(20/30)。而分析发现两种麻醉组之间并无显著分离。此外,Unsupervised Hierarchical Clustering分析也表明两种麻醉组OR和BAL均无显著的特异性聚类。

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以上结果表明:与局部麻醉相比,尽管全身麻醉可能通过口肺抽吸增加略微升高肺部微生物载量,但不足以引起短期内口肺微生物多样性和组成的显著改变。然而,不同麻醉方式对肺部微生物图谱的慢性和长期影响有待进一步研究证实。

本研究得到了国家自然科学基金重点国合项目、重点专项项目和面上项目、科技部重点研发计划、教育部长江学者创新团队项目、广东省珠江人才计划本土创新科研团队项目、广东省自然科学基金等项目的资助。